对奶牛场粪污资源化利用技术的探讨

文│刘丽（江苏省盱眙县动物卫生监督所）

冯艳风 韩先桂（江苏省盱眙县动物疫病预防控制中心）

随着奶牛产业的发展，奶牛产生的粪污不断增多，如果不及时处理，会对老百姓的生活环境造成较大的影响，环境污染等问题越来越严峻，严重制约了畜牧业的健康发展。在保障乳制品稳定供给的同时，还要有效治理养殖粪污、合理利用废弃物。本文主要探讨奶牛场粪污治理和资源化利用技术，寻求有效处理奶牛场粪污的方法，为实现奶牛场粪污资源化利用提供参考。

一、奶牛场粪污的特点

1.粪污排放量大。奶牛粪污产生量为60～95千克/头·天，其中排粪量30～50千克/头·天，排尿量15～25千克/头·天，污水量15～20升/头·天。

2.养分浓度高，一头奶牛相当于6～10头猪当量。化学需氧量（COD）2000～6000毫克/升，总氮（TN）2000～5000毫克/升，铵氮（NH4+-N）1000～3000毫克/升，总磷（TP）100～500毫克/升。

3.未经过妥善处理，直接排入环境中，环境污染隐患大。

二、粪污治理，源头减量

1.节水。严格控制牛舍、挤奶厅的喷淋、冲水，减少污水总量。一是控制夏季喷淋降温水频次，加强通风降温；二是通过挤奶厅污水单独收集，循环用于挤奶间地面冲洗；三是在饮水槽周围设置10～15厘米的止水围挡；四是单独收集饮水槽的清洗用水，经沉淀过滤后回用。

2.雨污分离。雨水无须处理就可直接应用于农田、林地和荒山，也可直接流入江河，所以为了减少养殖污水的处理量，最好的办法是将雨水与养牛过程中产生的粪尿分离，避免雨水进入粪尿沟或管道。

3.干清粪。根据养殖规模、经济条件等合理选择清粪工艺，并且做到日产日清。存栏500头及以下的规模奶牛场建议采用人工干清粪或清粪车，此清粪工艺冲洗用水少，污水有机物含量低，可有效降低污水处理难度与成本，干粪养分损失小，适宜生产有机肥。人工干清粪工艺较为简单，一般采用人工清扫道上的粪污并进行运送，工具主要是刮粪铲子和推车。清粪车将粪污收集后直接吸入车后部的集粪箱。存栏500头以上规模奶牛场建议采用机械刮板清粪工艺，清粪效率高、管理方便。但是耗电多、维护费用高、投资高，适用于封闭式（大跨度）散养牛舍或运动场。集粪沟较窄的奶牛场适合使用直刮机械。目前，常见的机械刮板清粪布局是单驱系统+端部粪沟+单刮板，这种模式在奶牛场被广泛使用。干清粪处理粪便技术和传统的水冲粪及水泡粪相比，具有节省投资成本、减少冲洗粪尿所产生的大量污水等优点。

4.固液分离。采用干湿分离机把粪污分为固态和液态，固态粪污用于生产商品有机肥或作为牛床垫料。液态粪污通过农牧结合、沼液还田、肥水利用等方式达到资源化利用效果。

三、无害化处理，过程控制

1.发酵床养殖。利用发酵床养殖原位降解技术，将稻壳、锯木屑、秸秆等垫料和具有发酵功能的无害微生物菌剂一起填入奶牛舍内，形成一定高度的垫料床，利用奶牛踩踏、机械翻耙等方式促使奶牛排泄的粪尿和垫料混合，在微生物的作用下持续发酵，从而在奶牛饲养期间实现粪污无害化降解，这是一种生态健康养殖模式。

（1）发酵床养殖技术要点。垫料：用稻壳、锯木屑、秸秆等含碳量高、疏松透气原料做垫料，且无毒、无异味、无霉变，使用前应晒干，铺设高度40厘米以上。随着发酵床垫料使用时间的延长，发酵床降解能力下降甚至丧失，需要补充更换垫料，一般垫料厚度下降到10%时，就需要补充或更换垫料。

适量添加微生物菌剂。添加菌剂可以加快发酵床启动速率，提高降解效果。一般按质量比1%左右添加。可购买商品菌剂或使用腐熟堆肥、酒糟等易于获得的原料。

饲养密度。犊牛5～10平方米/头，育成牛10～15平方米/头，泌乳牛15～25平方米/头，夏季适当降低养殖密度，冬季可以增加养殖密度。

水分调节。垫料水分控制在40%～50%，以手握垫料成团无渗水，手松即散为判断依据。垫料湿度高时，应采取增加垫料翻耙次数，加大通风强度、补充干料等措施。

翻松垫料。发酵床使用过程中，会因为奶牛的躺卧、踩踏导致垫料被压实，通透性变差，粪污降解速度下降。为保证垫料的疏松通气，需要定期翻动垫料。泌乳牛1～2天翻拌1次，其他牛群可适当降低翻耙频次。

（2）发酵床的优点和不足。优点：一是减少粪污收集量，降低后续处理成本；二是减少养殖臭气排放，改善养殖环境质量；三是减少人工、设备、运行投入，降低生产成本。缺点：一是养殖密度低；二是发酵床维护需要费用。

2.固体粪便堆肥。规模养殖场干清粪或固液分离后的固体粪便可釆用堆肥、沤肥、生产垫料等方式进行处理利用。奶牛场堆肥设施发酵容积不小于0.02（立方米）×发酵周期（天）×设计存栏量（头）。堆肥场区需要注意防雨防渗，无防雨设施的可对堆肥进行覆膜处理。

（1）堆肥参数控制。堆肥最适宜水分45%～60%，手感为手捏成团，跌落即散，可以用稻壳、稻秸或锯木屑等调节水分；最适pH为6.5～7.5，最适碳氮比（20～30）∶1；堆肥温度55～65℃，高温阶段应该维持5天以上；堆肥应分为两期，第一期为高温堆肥；第二期为后熟堆肥。

（2）堆肥腐熟效果鉴定。堆肥后粪的外观为茶褐色或黑褐色、质地松散、无恶臭；堆肥浸出液呈淡黄色；堆肥体积较初始体积缩小1/2左右；碳氮比不大于20∶1；含水率不大于30%；腐殖化系数为30%左右。

3.液态粪水厌氧发酵。液体或全量粪污通过氧化塘、沉淀池等进行无害化处理的贮存池容积不小于0.045（立方米）×贮存周期（天）×设计存栏量（头）。可采用黑膜沼气囊或厌氧反应器进行处理。用黑膜沼气囊发酵应该先经过固液分离预处理。粪水发酵时间，夏季15天以上，冬季30天以上。发酵产生的沼液还需要进一步贮存陈化。

4.委托粪污处理的专业机构处理。养殖场与粪污处理专业机构签订消纳对接协议或委托处理利用合同，由委托专业机构进行粪污治理，粪污收集储存根据协议内容由专业机构或养殖场负责运输，专业机构负责对养殖场粪污进行无害化处理和利用。

四、资源化利用，末端利用

1.种养结合，还田利用。

（1）建贮存设施。由于奶牛粪污产出的连续性与农作物水肥需求的季节性矛盾，需要配套建设足够的粪污贮存设施。贮存周期不得低于当地农作物生产用肥最大间隔时间或雨季最长降雨期，容量不得小于180天的粪污排放总量。可在田间建立粪水贮存池。粪水宜密闭贮存，减少臭气排出和养分流失。

（2）配置运输设施和还田装备。配套建设有效的粪肥运送设施和还田装备，确保粪肥能到达需要的农田，如运输车、管网输送、有机肥抛洒机、粪水喷洒机、沼液滴灌等。

（3）科学限量。粪肥还田量根据土壤肥力、作物预期产量，结合粪肥中的营养含量，科学限量使用。

2.牛床垫料。堆肥结束后经堆积、晾晒或直接烘干脱水，含水量降至45%以下，外观为茶褐色或黑褐色、质地松散、无恶臭时，可以作为牛床垫料使用。作为牛床垫料使用可以每周添加1～2次。

3.沼气利用。“牛—沼—粮、牛—沼—果蔬”等农牧循环处理。粪尿和污水进入沼气池，粪污中的有机物质在厌氧条件下，经过微生物的发酵作用而生成沼气。产生的沼气用于取暖、照明、做饭、发电等。沼渣、沼液还田利用，种植粮食、蔬菜和果树。

4.生产有机肥。将奶牛场粪污与秸秆、锯木屑 、草木灰等按一定比例混合，采用好氧发酵工艺，利用粪便秸秆等有机原料配合高温发酵菌种和自动发酵环保设备，就能生产有机肥。生产工艺：经过进料、高温发酵、陈化腐熟、筛分、包装、堆垛、出仓等顺序制成商品有机肥，实现了废弃物的“资源化”，达到零污染，无废液排放。

5.蚯蚓转化利用。堆粪采用条垛式，温度控制在20～25℃，湿度在60%～80%。建议选用食量大、繁殖快、处理效率高的赤子爱胜蚓。每100克奶牛粪污（干粉）投放8～12条蚯蚓。

五、小结

“绿水青山就是金山银山”。规模化奶牛场应对粪污治理及废弃物资源化利用给予更多关注，建议根据奶牛场的养殖规模、经济实力、周围环境及土地消纳能力等情况，有针对性地选择一种或多种处理技术，对粪污进行无害化处理，实现奶牛场粪污资源化利用，为绿水青山保驾护航。